DE3407168A1 - Vorrichtung zur kontrolle von zigaretten-gruppen - Google Patents
Vorrichtung zur kontrolle von zigaretten-gruppenInfo
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- Y10S131/905—Radiation source for sensing condition or characteristic
Description
Beschrei bung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle von Gruppen von in Längsrichtung orientierten Zigaretten
(Zigaretten-Gruppen) oder anderen länglichen Gegenständen, vorzugsweise während des Transports durch
5 Abtasten wenigstens einer oberen Lage von Zigaretten (Oberlage), wobei im Falle fehlender Zigarette bzw.
fehlerhafter Zigarette ein Signal ausgelöst wird.
Bei der Verpackung von Zigaretten ist eine Mängel-10
überprüfung sowohl der einzelnen Zigaretten als auch einer Gruppe derselben (Zigaretten-Gruppe) zur Aufnahme
in einer Packung üblich. Eine erste Prüfung erfolgt von den Stirn- bzw. Endflächen der Zigaretten
15
aus (Kopfkontrol 1 e), und zwar üblicherweise im Bereich
eines an ein Zigaretten-Magazin anschließenden Zigaretten-Revolvers.
Letzterer dient zur Bildung der Zigaretten-Gruppen bzw. zur Übergabe derselben an
einen Zigaretten-Förderer.
Die weitere Kontrolle, die sich insbesondere auf das vollzählige Vorhandensein der Zigaretten einer Zigaretten-Gruppe
richtet, erfolgt im Bereich des (linearen) Zigaretten-Förderers. Dabei wird die obere Lage
der liegend und in Förderrichtung rotierenden Zigaretten
abgetastet (Oberlagenkontrolle). Diese Kontrolle
wird bisher mechanisch ausgeführt, nämlich unter Einsatz von Tastorganen (Tastfinger), die durch die Trans-
,._ portbewegung der Zigaretten-Gruppe auf der Oberseite
b
der Oberlage derselben entlanggleiten. Bei fehlender
oder fehlerhafter Zigarette wird durch die veränderte Relativstellung eines Tastorgans ein Signal ausgelöst.
Die vorstehende mechanische Oberlagenkontrolle ist
nachteilig. Zum einen werden die Zigaretten notwendigerweise mechanisch beaufschlagt. Dies führt zu
Verschmutzungen, häufig auch zur Zerstörung einzelner Zigaretten. Des weiteren ist diese Ausführung der
Zigaretten-Kontrolle für hochleistungsfähige Verpak-25
kungsmaschinen ungeeignet, da die Tastorgane den
notwendigen schnellen Relativbewegungen nicht zu folgen
vermögen und unkontrollierte Springbewegungen ausführen
.
Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit der Oberlagenkontrolle von Zigaretten-Gruppen. Es geht
darum, eine Vorrichtung zur Durchführung derartiger Kontrollen zu schaffen, die auch bei schnei 1 aufenden
Verpackungsmaschinen störungsfrei arbeitet und außerdem
keine Beeinträchtigung der Zigaretten zur Folge hat.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlage der Zigaretten durch optische Kontrollorgane (optische
Sender und Empfänger) berührungsfrei abtastbar ist.
Eine optische Kontrolle der Zigaretten ist außerordentlich zuverlässig, weil sie nicht von der Relativbewegung
mechanischer Organe abhängig ist. Des weiteren wird eine mechanische Belastung und Verschmutzung
der Zigaretten vermieden.
Erfindungsgemäß ist oberhalb der Bewegungsbahn der Zigaretten-Gruppen ein Kontrollorgan ortsfest angeordnet
und mit optischen Sensoren (Sender und Empfänger)
■je ausgestattet, durch die ein optischer Steuerstrahl
auf die Zigaretten der Oberlage gerichtet wird, wobei versetzt angeordnete Empfänger durch die Strahlen
infolge Reflexion von der Mantelfläche der Zigaretten beaufschlagbar sind. Wird von einem einzelnen Empfänger
2Q ein Steuerstrahl nicht empfangen, liegt eine fehlerhafte
Zigarette vor bzw. es fehlt eine in der Oberlage. Als Reaktion wird ein Signal ausgelöst, insbesondere
im Sinne einer Aussonderung der betreffenden Zigarettengruppe aus dem weiteren Verpackungsprozeß.
oc Wenn auf diese Weise eine Mehrzahl von fehlerhaften
Zigaretten-Gruppen aufeinanderfolgend identifiziert
wird, kann auch ein Abschalten der Verpackungsmaschine ausgelöst werden, um die Fehlerquelle zu beseitigen.
3Q Das Kontrollorgan besteht erfindungsgemäß aus einem
als Kragarm ausgebildeten Träger mit einer der Anzahl
der Zigaretten der Oberlage entsprechenden Anzahl von Sendern, insbesondere Leuchtdioden, und einer
entsprechenden Anzahl von Empfängern, insbesondere
g5 Fototransistoren. Sender und Empfänger sind zueinander
sowie in bezug auf die Zigaretten derart in Relativ-
stellung angeordnet, daß ein Kontrol1 strahl von jedem
Sender auf die Mantelfläche einer zugeordneten Zigarette
gerichtet und von dieser zum Empfänger reflektiert wird. Auf der Mantelfläche der Zigarette entsteht
ein Leuchtfleck, der aufgrund einer entsprechenden Schrägstellung der Sender und Empfänger in Umfangsrichtung
der Zigarette seitlich versetzt gebildet wird.
Sender und Empfänger sind vorzugsweise auf Infrarot-Licht eingestellt. Das Licht bzw. der Kontrol1 strahl
wird zweckmaßigerweise getaktet gesendet, insbesondere
mit einer Frequenz von etwa 5 KHz. Dadurch werden Fehlerquellen durch Fremdlicht ausgeschaltet. Sender
und/oder Empfänger werden nur während zeitlich begrenzter Phasen aktiviert, derart, daß etwa 95% der
Länge der Zigaretten abgetastet werden. Dadurch ist es einerseits möglich, die Zigaretten auf etwa fehlende
Filtermundstücke zu kontrollieren. Andererseits wird
der Kontrol1 strahl nicht außerhalb der Zigaretten
wi rksam.
20
20
Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf den konstruktiven Aufbau des Kontrollorgans sowie die
Anordnung der Sender und Empfänger innerhalb desselben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kontrollorgan als Einzelheit in Verbindung
mit einem Zigaretten-Förderer in Seitenansicht
des Kontrollorgans,
Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einer veränderten Fehlerbildung innerhalb der Zigarettengruppe,
35
35
Fig. 3 die Vorrichtung der Fig. 1 bzw. Fig. 2 im
Grundriß,
Fig. 4 einen Schnitt A-B der Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt C-D der Fig. 1,
Fig. 6 einen Schnitt E-F der Fig. 2.
Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf die Kontrolle von Zigaretten-Gruppen 10 in Verbindung mit einer im einzelnen nicht gezeigten
Verpackungsmaschine. Die Zigaretten-Gruppe 10 ist
im Bereich eines vorgeordneten Zigaretten-Revolvers
(nicht dargestellt) gebildet worden und wird durch einen geradlinigen Zigaretten-Förderer 11 dem eigentlichen
Verpackungsprozeß zugeführt. Der Zigaretten-Förderer 11 besteht hier aus einer Unterplatte 12
als Auflage für die Zigaretten-Gruppen 10 mit Seitenwänden
13 und 14. Die Unterplatte 12 ist mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 15 versehen,
durch die ein Mitnehmer 16 eines Kettenförderers hindurchtritt. Der Mitnehmer 16 erfaßt die Zigaretten-Gruppe
10 an ihrer Rückseite und fördert sie in Längsrichtung der Unterplatte 12.
Die im vorliegenden Fall zu prüfenden Zigaretten-Gruppen
bestehen aus drei übereinander angeordneten Zigarettenlagen, nämlich der Oberlage 17, der Mittellage
18 und der Unterlage 19. Die vorgenannten Lagen können je nach Formation der Zigaretten-Gruppe 10
mit unterschiedlicher Anzahl von Zigaretten versehen sein. Bei dem Beispiel der Fig. 1 sind die Oberlage
17 und die Unterlage 19 mit je 7 und die Mittellage 18 mit 6 Zigaretten ausgestattet. Bei dem Ausführungs-
34U / ι bei spiel der Fig. 2 haben Oberlage und Mittellage
je 7 und die Unterlage 6 Zigaretten.
Die Zigaretten-Gruppe 10 wird durch den Zigarettenförderer
11 an einem ortsfesten Kontrollorgan 20 vorbeigefördert.
Dieses besteht im vorliegenden Falle aus einem feststehenden Kragarm 21, der mit einem
Endbereich sich oberhalb des Zigarettenförderers 11
erstreckt.
An bzw. in dem plattenförmigen Kragarm 21 sind optische
Tast- bzw. Kontrollmittel untergebracht, nämlich Sender
22 einerseits und Empfänger 23 andererseits. Die Sender sind hier Leuchtdioden, die Infrarot-Licht aussenden
und die Empfänger sind Fototransistoren. Sender 22 und Empfänger 23 sind jeweils in Ausnehmungen bzw.
Bohrungen 24, 25 des Kragarms 21 angeordnet, derart, daß ein Kontrol 1 strahl 26 auf die Mantelfläche der
Zigaretten gerichtet und von dieser als Reflexions-
2Q strahl 27 zum Empfänger 23 geleitet wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die
Sender 22 und Empfänger 23 in entsprechenden Bohrungen 24, 25 so angeordnet, daß Kontroll strahl 26 und Re-
2{- f lexionsstrahl 27 unter einem Winkel von etwa 120°
zueinander gerichtet sind. Die Längsachsen der Bohrungen 24, 25 sind dabei senkrecht zu entsprechend
schräg angeordneten Seitenflächen 28 und 29 des Kragarms
21 gerichtet. Dieser erhält dadurch einen trapez-
QQ förmigen- Querschnitt. Der Abstand des Kragarms 21
von der Oberlage 17 der Zigaretten sowie die Relativstellung von Sender 22 und Empfänger 23 sind so gewählt,
daß bei einer vorhandenen Zigarette ein Lichtfleck 30 auf dem Mantel der zugeordneten Zigarette
gc gebildet und auf diesem entsprechend der Förderbewegung
entlangläuft.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die
Längsachsen von Sender 22 und Empfänger 23 bzw. von Kontrol1 strahl 26 und Reflexionsstrahl 27 nicht nur
in einer Ebene parallel zur Längsrichtung der Zigaretten unter einem Winkel zueinander gerichtet (Fig.
4, 5 und 6), sondern darüber hinaus auch in der hierzu quergerichteten Ebene (Fig. 1 und 2). Die Längsachsen
von Sender 22 und Empfänger 23 sind demnach nicht senkrecht von oben her auf die Zigaretten gerichtet,
IQ sondern auch in einer Ebene quer zur Längsrichtung
der Zigaretten schräggestellt, nämlich unter einem Winkel von etwa 30° (Fig. 1 und 2). Dadurch wird erreicht,
daß der Lichtfleck 30 gegenüber der Oberseite der Zigaretten seitlich versetzt gebildet wird. Dies
hat den Vorteil einer erhöhten Ansprechempfindlichkeit.
Der Kontrol1 strahl 26 bewirkt eine deutlichere Anzeige.
Mit dem Kontrollorgan sind Fehler der Zigarettengruppen
10 in verschiedener Weise identifizierbar.
2Q Fig. 4 zeigt die Abtastung einer einwandfrei positionierten
Zigarette entsprechend der Anordnung in der Schnittebene A-B der Fig. 1. Fig. 5 zeigt einen Fall
entsprechend Schnittebene C-D der Fig. 1, also einer Zigaretten-Gruppe mit fehlender Zigarette in der Ober-
2Q lage 17. Eine Reflexion des Kontrol1 strahl s 26 findet
nicht statt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 in Verbindung
mit Fig. 6 fehlt ebenfalls eine Zigarette in der Oberlage
17. Dies hat zur Folge, daß die ursprünglich unmittelbar übereinanderliegenden Zigaretten der Oberlage
17 und Mittellage 18 teilweise in eine querversetzte "Sattellage" gleiten. Der dadurch gegebene
Versatz der Zigaretten führt ebenfalls zu einem Ausbleiben des Reflexionsstrahls 27.
Der Kragarm 21 als Träger von Sendern 22 und Empfängern 23 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel seitlich
neben dem Zigarettenförderer 11 auf der gemeinsamen Unterplatte 12 gelagert, und zwar auf einem
aufrechten Tragzapfen 31. Dieser tritt in eine entsprechende Lagerbohrung 32 des Kragarms 21 ein. Eine
Paßfeder 33 bildet eine Drehsicherung. Der freie Endbereich des Kragarms 21 ist mit einem Schlitz 34 ausgebildet,
der in Verbindung mit einer Klemmschraube 35 ein Festsetzen und Lösen des Kragarms 21 auf dem
Tragzapfen 31 ermöglicht. Bei gelöster Klemmschraube
35 kann der Kragarm hinsichtlich der Höhenstellung justiert werden. Zur Einstellung einer präzisen Position
dient eine Justierschraube 36, die durch den
Kragarm 21 hindurchtritt und mit dem unteren Ende
auf einem festen Anschlag 37 am Tragzapfen 31 abgestützt i st.
Im Bereich der nach unten offenen Bohrungen 24 und 25 ist eine lichtdurchlässige Abdeckung an der Unterseite
des Kragarms 21 angebracht, nämlich eine Glasscheibe 38. Der Kragarm 21 ragt in eine Lücke 39 in
einer Oberwandung 40 des Zigaretten-Förderers 11. Dadurch wird eine Verschmutzung der Bohrungen 24,
25 bzw. von Sender 22 und Empfänger 23 vermieden.
25
25
Der Sender 22 wird vorzugsweise mit Infrarotlicht
beaufschlagt, und zwar taktweise mit einer Frequenz
von etwa 5 KHz. Anzahl und Relativstellung von Sender
22 und Empfänger 23 entsprechen der Anzahl bzw. der 30
Gruppierung der abzutastenden Zigaretten (Oberlage 17).
Meissner & Bolte Patentanwälte
Anmelder:
Focke & Co. Siemensstr.
10
2810 Verden/Aller
Bremen, den 27. Februar 1984/9312
Bezugszeichenl i ste
10 | Zigaretten-Gruppe | 31 | Tragzapfen |
11 | Zigaretten-Förderer | 32 | Lagerbohrung |
12 | Unterplatte | 33 | Paßfeder |
13 | Seitenwand | 34 | Schlitz |
14 | Seitenwand | 35 | Klemmschraube |
15 | Schlitz | 36 | Justi erschraube |
16 | Mi tnehmer | 37 | Anschlag |
17 | Ober!age | 38 | Glasschei be |
18 | Mittel 1 age | 39 | Lücke |
19 | Unterlage | 40 | Oberwandung |
20 | Kontrol!organ | ||
21 | Kragarm | ||
22 | Sender | Me | issner & Bolte |
23 | Empfänger | P | atentanwälte |
24 | Bohrung | ||
25 | Bohrung | ||
26 | Kontrol1 strahl | ||
27 | Reflexi onsstrahl | ||
28 | Seitenf1äche | ||
29 | Sei tenf1äche | ||
30 | Lichtfleck |
Claims (9)
- PatentansprücheI1J Vorrichtung zur Kontrolle vonGruppen von in Längsrichtung orientierten Zigaretten (Zigaretten-Gruppen) oder anderen länglichen Gegenständen, vorzugsweise während des Transports durch Abtasten wenigstens einer oberen Lage von Zigaretten (Oberlage, wobei im Falle fehlender Zigarette bzw. fehlerhafter Zigarette ein Signal ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlage (17) der Zigaretten durch optische Kontrollorgane (optische Sender und Empfänger 23) berührungsfrei abtastbar ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß oberhalb der Bewegungsbahn der Zigaretten-Gruppe (10) ein Kontrollorgan (20) ortsfest angeordnet und mit optischen Sensoren (Sender 22 und Empfänger 23) ausgestattet ist, durch die ein (optischer) Kontrol1 strahl (26) auf die Zigaretten der Oberlage (17) richtbar ist, wobei die Empfänger (23) durch die Strahlen infolge Reflexion (Reflexionsstrahl 27) von der Mantelfläche der Zigaretten beaufschlagbar sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem vorzugsweise als Kragarm (21) ausgebildeten Träger eine der Anzahl der Zigaretten der Oberlage (17) entsprechende Anzahl von Sendern (22) und eine gleiche Anzahl von diesen jeweils zugeordneten Empfängern (23) angeordnet ist, insbesondere Leuchtdioden einerseits und Fototransistoren andererseits.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3 sowieeinem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß Sender (22) und/oder Empfänger 25(23) bzw. deren Längsachse und damit der Strahlengang (26, 27) derselben unter einen spitzen Winkel zur Längserstreckung der Zigaretten gerichtet sind, insbesondere beide unter einem Winkel von 60° gegenüber der Vertikalen bei horizontaler Förderebene der Zigaretten-Gruppen (10).
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowieeinem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch 35gekennzeichnet, daß Sender (22) und|oder Empfänger (23) jeweils in schräggerichteten Bohrungen (24, 25)des Kragarms (21) angeordnet sind, vorzugsweise von entsprechend schräggerichteten Seitenflächen (28, 29) des Kragarms (21) ausgehend, derart, daß die Längsachse der Bohrungen (24, 25) senkrecht zu diesen Seitenflächen (28, 29) gerichtet sind (trapezförmiger Querschnitt des Kragarms 21).
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowieeinem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (22) und|oder Empfänger(23) mit ihren Längsachsen (zusätzlich) in Richtung quer zur Längserstreckung der Zigaretten unter einem (stumpfen) Winkel zueinander gerichtet sind, derart, daß jeweils einander zugeordnete Sender (22) und Empfänger (23) hinsichtlich ihrer Längsachsen bzw. Kontrol1 strahlen (26) und Reflexionsstrahlen (27) V-förmig angeordnet sind, so daß ein Lichtfleck des Senders (22) jeweils auf einer gegenüber der Oberseite der Zigaretten versetzten Stelle erzeugt wird.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Trägers mindestens im Bereich der Mündung der durchgehenden Bohrungen (24, 25) durch eine (durchgehende) lichtdurchlässige Abdeckung versehen ist, insbesondere durch eine Glasscheibe (38).
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragarm 21 für die Sensoren hinsichtlich der Relativstellung zu den Zigaretten-Gruppen (10), insbesondere hinsichtlich des Höhenab-Standes, einstellbar ist, vorzugsweise durch Anordnung des Kragarms (21) auf einem aufrechten Tragzapfen (31) und Abstützung über eine Justierschraube (36) auf einem festen Anschlag (37).
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowieeinem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zigaretten durch die optischen Sensoren lediglich über einen Teilbereich ihrer Längserstreckung abtastbar sind, insbesondere über eine Länge von etwa 90% bis 95%.5 Mei ssner & BoI tePatentanwälte
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